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在当今光学领域，光信号损耗是影响光学系统性能的关键因素，它主要源于光学器件的透射、吸收与散射。随着光学科研与技术应用的蓬勃发展，超高反射率器件成为强激光系统、激光陀螺仪、高精度光谱、引力波探测等众多前沿领域的核心要素。而基于多光束干涉原理的光学镀膜，是获取超高反射率（＞99.99%）的不二法门，传统测量技术已难以满足其精度要求。在此背景下，光腔衰荡法（Cavity Ring - Down Spectroscopy，CRDS）脱颖而出，成为高反射率测量领域的顶尖技术，也是目前能精确测量超高反射率的唯一手段。
在光学反射率测量的发展历程中，分光光度法作为最基础的方法，通过测量反射光的能量来确定反射率，主要分为直接测量和间接测量两种方式。
其参考光路部分如图（1a）所示，光源发出的测试脉冲依次经过反射镜M1、标准样品R和反射镜M2后，到达功率探测器。而在实际测量中，将标准样品R替换为待测样品S，通过监测功率探测器上出射脉冲的变化，即可实现待测样品反射率的测试。
该方法是将待测样品S插入光路，通过调整光路，确保出射光脉冲仍能到达功率探测器，然后对比插入前后出射光的变化，从而得出待测样品S的反射率。
光腔衰荡法（CRDS）是一种基于光在封闭腔体内衰减过程的高精度测量技术。它向由超高反射率镜片构成的腔体中注入激光脉冲，利用腔镜对光子的多次反射，在腔内构建起稳定的光场。通过精密监测光强随时间的衰减曲线，即衰荡时间，能够精确计算出腔体的内部损耗，进而推算出待测材料的反射率。这种测量方法的独特之处在于，其测量结果不依赖于标准样品的定标，且衰荡信号源于腔内稳定光场能量，对入射光脉冲功率的长期稳定性无额外要求，因而具有极高的可靠性。
以典型的光腔衰荡测量系统为例，它通常由脉冲激光源、模式匹配光路、待测样品组成的光学谐振腔、会聚透镜和光电探测模块构成。测试过程一般如下：首先，使用装置测量直腔衰荡信号。当入射激光与衰荡腔模式匹配时，透射的光脉冲信号即为衰荡信号，其能量随时间呈单指数衰减。将测得的衰荡信号按照单指数衰减函数进行拟合，便可得到衰荡时间。
当激光脉冲进入衰荡腔后，光腔输出信号可表示为特定公式，其中τ为衰荡时间，可表示为，c为光速，L为腔长，n为腔内折射率，α为腔内吸收系数。当腔内介质为空气时，折射率n近似为1。若腔内无吸收介质，即α = 0，则可根据衰荡时间计算得到腔镜平均反射率。
为了测量待测平面镜M3的反射率，通常在图2的光学直腔中插入待测镜M3，构成折叠腔，如图3所示。分别测量直腔和折叠腔信号并拟合得到相应的衰荡时间τ₁、τ₂，进而可计算得到待测镜的反射率。
超高测量精度：光腔衰荡法能够实现亚ppm级别的测量灵敏度，哪怕是极其微小的反射率变化都能被精准检测，这使其在高精度测量领域具有无可比拟的优势。实时动态监测：该方法具备快速响应特性，适用于实时监测快速变化的物理或化学过程，为动态研究提供了有力的技术支撑。独立测量无需标准参考：光腔衰荡法可以在无需外部标准参考样品的情况下直接测量未知样品，极大地简化了实验设计，提高了测量效率。广泛的波长适用性：从紫外到红外的广阔波长区间均在其覆盖范围内，这使得光腔衰荡法在多种光学研究中都能发挥重要作用，为不同领域的科研工作提供了多样化的测量手段。
然而，在实际应用中，光腔衰荡法也面临着一些技术挑战，如腔体稳定性和环境干扰等问题。腔体的微小振动、温度变化以及外界电磁干扰等都可能对测量结果产生影响，这就要求科研人员在实践中不断优化和改进测量系统，以提高其抗干扰能力和稳定性。
光腔衰荡法凭借其独特的技术优势，已经在多个学科领域得到了广泛应用。
在新型光学材料的研发过程中，光腔衰荡法为科学家们提供了一种高效测量材料光学特性的手段。例如，景颐光电在研究高性能光学材料时，利用光腔衰荡法对材料的反射率进行精确测量，从而推动了超高反射率镀膜技术的发展，实现了对镀膜过程的在线监测，确保了镀膜质量的稳定性和可靠性。
在痕量气体检测方面，光腔衰荡法展现出了卓越的性能。它能够探测到ppb级别的气体浓度，对于大气污染监测和工业生产安全具有重要意义。景颐光电研发的相关反射率测量仪，基于光腔衰荡法，能够快速、准确地检测空气中的有害气体成分，为环境保护和安全生产提供了有力保障。
在生物组织的成像和诊断中，光腔衰荡法以其高分辨率的光学信息获取能力，为疾病的早期识别和治疗开辟了新的途径。例如，通过对生物组织的反射率进行测量和分析，可以获取组织内部的结构和成分信息，帮助医生更准确地诊断疾病，制定个性化的治疗方案。
随着科技的不断进步，光腔衰荡法在未来有望在更多领域取得突破和应用。景颐光电也将继续加大对光腔衰荡技术的研发投入，不断优化测量设备和技术，提高测量精度和稳定性，为推动光腔衰荡法在各领域的广泛应用贡献力量。同时，随着与其他技术的融合发展，光腔衰荡法有望在更多前沿科学研究和实际应用中发挥更大的作用,为人类社会的发展带来更多的创新和突破。
除了光腔衰荡法，景颐光电还研发了反射率测量仪CHT-F03，它可测量各类物体的反射比及反射率曲线，并对物质的颜色特性进行分析，实现全光谱反射率同时快速检测，满足各类国家标准。该检测仪采用积分球测量方式，测量角度可根据需求定制，光源输出稳定性高、测量速度快，能够实现实时测量操作，为光学测量领域提供了更多的选择和可能。
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